RS55708B1 - Postupak i postrojenje za kontinuiranu proizvodnju tečljivog čeličnog rastopa od čeličnih otpadaka - Google Patents

Postupak i postrojenje za kontinuiranu proizvodnju tečljivog čeličnog rastopa od čeličnih otpadaka

Info

Publication number
RS55708B1
RS55708B1 RS20170185A RSP20170185A RS55708B1 RS 55708 B1 RS55708 B1 RS 55708B1 RS 20170185 A RS20170185 A RS 20170185A RS P20170185 A RSP20170185 A RS P20170185A RS 55708 B1 RS55708 B1 RS 55708B1
Authority
RS
Serbia
Prior art keywords
furnace
continuous
gas
steel
dust
Prior art date
Application number
RS20170185A
Other languages
English (en)
Inventor
Leopold Seirlehner
Günther Tukay
Original Assignee
Leopold Seirlehner
Mcr Holding Metallurgical Car Recycling Ag
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Leopold Seirlehner, Mcr Holding Metallurgical Car Recycling Ag filed Critical Leopold Seirlehner
Priority claimed from EP14703626.3A external-priority patent/EP2959024B8/de
Publication of RS55708B1 publication Critical patent/RS55708B1/sr

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21CPROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
    • C21C5/00Manufacture of carbon-steel, e.g. plain mild steel, medium carbon steel or cast steel or stainless steel
    • C21C5/28Manufacture of steel in the converter
    • C21C5/30Regulating or controlling the blowing
    • C21C5/305Afterburning
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/34Gas-filled discharge tubes operating with cathodic sputtering
    • H01J37/3402Gas-filled discharge tubes operating with cathodic sputtering using supplementary magnetic fields
    • H01J37/3405Magnetron sputtering
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21CPROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
    • C21C5/00Manufacture of carbon-steel, e.g. plain mild steel, medium carbon steel or cast steel or stainless steel
    • C21C5/56Manufacture of steel by other methods
    • C21C5/562Manufacture of steel by other methods starting from scrap
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21CPROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
    • C21C5/00Manufacture of carbon-steel, e.g. plain mild steel, medium carbon steel or cast steel or stainless steel
    • C21C5/56Manufacture of steel by other methods
    • C21C5/567Manufacture of steel by other methods operating in a continuous way
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/22Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
    • C23C14/24Vacuum evaporation
    • C23C14/32Vacuum evaporation by explosion; by evaporation and subsequent ionisation of the vapours, e.g. ion-plating
    • C23C14/325Electric arc evaporation
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/22Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
    • C23C14/34Sputtering
    • C23C14/3407Cathode assembly for sputtering apparatus, e.g. Target
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/22Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
    • C23C14/34Sputtering
    • C23C14/35Sputtering by application of a magnetic field, e.g. magnetron sputtering
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32009Arrangements for generation of plasma specially adapted for examination or treatment of objects, e.g. plasma sources
    • H01J37/32055Arc discharge
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32431Constructional details of the reactor
    • H01J37/32532Electrodes
    • H01J37/32614Consumable cathodes for arc discharge
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32431Constructional details of the reactor
    • H01J37/3266Magnetic control means
    • H01J37/32669Particular magnets or magnet arrangements for controlling the discharge
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/34Gas-filled discharge tubes operating with cathodic sputtering
    • H01J37/3411Constructional aspects of the reactor
    • H01J37/3414Targets
    • H01J37/3417Arrangements
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21BMANUFACTURE OF IRON OR STEEL
    • C21B2100/00Handling of exhaust gases produced during the manufacture of iron or steel
    • C21B2100/40Gas purification of exhaust gases to be recirculated or used in other metallurgical processes
    • C21B2100/44Removing particles, e.g. by scrubbing, dedusting
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21BMANUFACTURE OF IRON OR STEEL
    • C21B2100/00Handling of exhaust gases produced during the manufacture of iron or steel
    • C21B2100/60Process control or energy utilisation in the manufacture of iron or steel
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21BMANUFACTURE OF IRON OR STEEL
    • C21B2100/00Handling of exhaust gases produced during the manufacture of iron or steel
    • C21B2100/60Process control or energy utilisation in the manufacture of iron or steel
    • C21B2100/62Energy conversion other than by heat exchange, e.g. by use of exhaust gas in energy production
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21BMANUFACTURE OF IRON OR STEEL
    • C21B2100/00Handling of exhaust gases produced during the manufacture of iron or steel
    • C21B2100/60Process control or energy utilisation in the manufacture of iron or steel
    • C21B2100/66Heat exchange
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00Technologies related to metal processing
    • Y02P10/20Recycling

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Waste-Gas Treatment And Other Accessory Devices For Furnaces (AREA)
  • Vertical, Hearth, Or Arc Furnaces (AREA)
  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
  • Refinement Of Pig-Iron, Manufacture Of Cast Iron, And Steel Manufacture Other Than In Revolving Furnaces (AREA)

Description

[0001]Ovaj pronalazak odnosi se na postupak i postojenje za kontinuiranu proizvodnju tečljivog čeličnog rastopa od čeličnih otpadaka.
[0002]Topljenje čeličnih otpadaka obično se izvodi u reaktoru za topljenje čeličnih otpadaka. Reaktor za topljenje čeličnih otpadaka, po pravilu, obuhvata odozgo puniv trup za prijem uloška od čeličnih otpadaka, koji po obimu odeljuje prostor za topljenje, sa gorionicima smeštenim u obimni zid, i izlivni otvor smešten u donjem delu. U trupu, koji se odozgo puni čeličnim otpacima i aditivima formira se kolona čeličnih otpadaka koja se drži u oblasti komore za topljenje, pri čemu se kolona otpadaka topi odozdo gorionicima i ponire zavisno od stepena topljenja, a rastop i troska koja se formira odlaze i povlače se kroz izlivnik sa donje strane radi dalje obrade. Kolona otpadaka zagreva se u suprotnom protoku procesnim gasovima koji se izdižu iz kolone za topljenje.
[0003]Iz procesno-inženjerskih razloga, a radi izbegavanja oksidacionih gubitaka, reakcije sagorevanja koje se odigravaju u donjem delu trupa izvode se što je više moguće kao sub-stehiometrijske, zbog čega se u to područje uvodi gas sa nižim sadržajem kiseonika nego što bi bilo potrebno za potpuno sagorevanje. Zbog toga topli gasovi sagorevanja, koji se izdižu iz zone topljenja, još uvek sadrže sagorljive komponente, naročito CO, H2i CH4. U cilju punog iskorišćavanja energije uvedenog goriva za postupak topljenja i zagrevanja uloženog materijala, obezbeđeno je naknadno sagorevanje uvođenjem sekundarnog vazduha iznad komore za topljenje. Ovo naknadno sagorevanje naročito je značajno u kontekstu sadržaja organskih supstanci u otpacima, kao što je, na primer, u slučaju topljenja otpadaka od motornih vozila. Odgovarajuće naknadno sagorevanje omogućava željeno iskorišćavanje komponenti organskog otpada kao nosilaca energije za predgrevanje otpadaka i njihovo razdvajanje od metalnog dela. Izlazni gasovi iz naknadnog sagorevanja izvlače se iz trupa u njegovom gornjem delu ventilatorom za veštačku promaju.
[0004]Iz EP 0470067 A2, poznati su postupak i postrojenje za kontinuiranu proizvodnju istopljenog čeličnog rastopa, koji obuhvataju topljenje čeličnih otpadaka u trupnoj peći, izlivanje proizvedenog rastopa čelika i akumulisane troske kroz izlivni otvor smešten u donjem delu trupne peći i uvođenje izlivenog rastopa čelika i troske u dalju peć, i obradu rastopa u kontinualnoj peći, i izlivanje rastopa čelika i troske iz pomenute dalje peći, pri čemu se pećni gas izvlači iz kontinualne peći, a taj pećni gas se koristi kao sagorivi gas za gorionik trupne peći.
[0005]Ovaj poznati postupak topljenja ima nedostatak u velikoj potrošnji nosača fosilne energije.
[0006]Zbog toga je ovaj pronalazak usmeren ka smanjenju potrošnje nosilaca energije i optimizaciji energetske efikasnosti.
[0007]Radi rešavanja ovog cilja, ovaj pronalazak obezbeđuje postupak na početku definisane vrste, koji obuhvata sledeće faze: kontinuirano topljenje čeličnih otpadaka u trupnoj peći sa nosiocem ugljenika kao što je koks, izlivanje proizvedenog čeličnog rastopa i nakupljene troske kroz izlivni otvor smešten u donjem delu
trupne peći,
kontinuirano uvođenje izlivenog čeličnog rastopa i troske u kontinualnu peć,
kontinuirano pregrevanje i rafinacija čeličnog rastopa u kontinualnoj peći,
kontinuirano i razdvojeno jedno od drugog izlivanje čeličnog rastopa i troske iz kontinualne peći, izvlačenje pećnog gasa iz kontinualne peći,
najmanje delimično otprašivanje pećnog gasa,
provođenje najmanje delimično otprašenog pećnog gasa kroz kotao-utilizator otpadne toplote za
energetsko iskorišćavanje toplote koju ima,
upotreba pećnog gasa kao gorivog gasa za gorionik trupne peći.
[0008]Radi rešavanja ovog cilja, ovaj pronalazak dalje obezbeđuje postrojenje koje obuhvata trupnu peć za topljenje čeličnih otpadaka sa izlivnim otvorom za izlivanje proizvedenog rastopa čelika i stvorene troske, i sa izlivnim otvorom povezanu kontinualnu peć za pregrevanje i rafinaciju rastopa čelika, pri čemu kontinualna peć ima na jednom kraju uvodni otvor za uvođenje izlivenog rastopa čelika iz trupne peči, a na drugom naspramnom kraju ima smešten prvi izlivni otvor za izlivanje čeličnog rastopa, drugi izlivni otvor smešten razdvojeno od prvog izlivnog otvora za izlivanje troske i izlaz pećnog gasa, pri čemu je taj izlaz kontinualne peći povezan sa uređajem za otprašivanje i sa kotlom-utilizatorom otpadne toplote tako da izduvni gas može biti proveden kroz kotao-utilzator otpadne toplote, pri čemu se pećni gas uvodi u gorionik trupne peći.
[0009]Prema tome esencijalno je da je postupak topljenja osmišljen kao dvofazni postupak, u kome se prva faza odvija u trupnoj peći, a druga faza u kontinualnoj peći, pri čemu se svaka od pomenutih faza odvija kontinuirano. Dvostepeni način rada omogućuje da pećni gasovi iz kontinualne peći mogu biti energetski korišćenji, naročito, da se u njima sadržana energija vrati u postupak topljenja. Ovaj pronalazak je naročito pogodan za proizvodnju tečljivog rastopa čelika od organski ili neorganski kontaminiranog čeličnog otpada.
[0010]Trupna peć služi kao reaktor za topljenje čeličnog otpada u koju se čelični otpaci, nosači ugljenika kao što je koks, i aditivi kao što je krečnjak, pogodno uvode preko uvodnih brana i potapajuće cevi. Procesna toplota potrebna za topljenje uvedenih metalnih otpadaka obezbeđuje se u donjem delu trupne peći dovođenjem u gorionik standardnih goriva (kao što su prirodni gas i mazut) i opciono prečišćen pećni gas i kiseonik. Kolona čeličnih otpadaka koja se drži u oblasti komore za topljenje, zajedno sa pomešanim koksom i aditivima, topi se odozdo gorionicima i ponire kao funkcija stepena topljenja, gde se rastop i troska koja se nagrađuje sležu sa neoksidisanim koksom i uvlače kroz izlivnik na donjoj strani. Dodatak nosača ugljenika izaziva smanjivanje oksidacije železa. Kada se postrojenje za topljenje pušta u rad, trupna peć obično se pali standardnim gorivima jer kvalitet gasa pećnog gasa iz kontinualne peći nije dovoljan za njegovu upotrebu kao goriva. U stabilnoj fazi rada, opciono prečišćen i/ili otprašen pećni gas može se, međutim, umešavati sa gorivom radi smanjivanja potrošnje standardnog goriva. Kvalitet pećnog gasa biće naročito odgovarajući da se koristi kao gorivo ako sadrži dovoljne količine CO, H2i CXHV.
[0011]Temperatura rastopa trupne peći poželjno se održava na vrednostima od 1.520 do 1.540°C tako da čelični otpaci, koji obično imaju tačku topljenja oko 1.510°C, budu samo blago pregrejani. Sagorevanje u trupnoj peći poželjno se odvija pod-stehiometrijski da bi se omogućilo podešavanje redukcione atmosfere peći. Poželjno, stvara se blagi podpritisak u trupnoj peći putem kontrole pećnog pritiska. Podpritisak poželjno varira između -5 i -15 Pa.
[0012]Opciono dovođenje reakcionog vazduha u centralni deo trupne peći omogućava postizanje delimične oksidacije pećnog gasa tako da se omogućava korišćenje toplote koja je hemijski vezana u organskim komponentama otpadaka. Akumulisan izduvni gas obično sadrži CO, H2, H20, C02i CxHy, a ispušta se u gornjem delu trupne peći, i poželjno uvodi u komoru za naknadno sagorevanje. Proizvedeni rastop čelika, a takođe i akumulisana troska uvode se u kontinualnu peć kroz izlivni otvor izveden u donjem delu trupne peći.
[0013]Kontinualna peć je pogodno konstruisana kao kontinualna elektrolučna peć i služi da pregreje (poželjno na oko 1.650 - 1.700°C) i rafiniše rastop koji dolazi iz trupne peći. Ona je konfigurisana kao elektrolučna peć sa kontinualnim radom. Da bi se postigla manja brzina tečenja rastopa, a time i duže vreme boravka (poželjno najmanje 30 minuta) u pregrejanoj zoni ispod elektroda, pećno korito je konstruisano kao izduženo, tj. pećno korito ima veću dimenziju u pravcu tečenja nego u poprečnom pravcu. Određenije, pećno korito je elipsastog oblika. Produženo vreme boravka potrebno je za rafinaciju rastopa. Sirovi čelik, na kraju kontinualne peći, koji je smešten suprotno od uvodnika, poželjno se izliva u kazan preko sifona. Oticanje troske takođe se izvodi kontinuirano na uvodnoj strani. Ukoliko je potrebno, u korito peći putem kiseoničnog gorionika mogu se uvesti dodatna goriva sprašeni koks i kiseonik. Poželjno se može obezbediti putem kontrole pećnog pritiska blagi podpritisak radi restrikcije ulaska viška vazduha. Pećni gas može se pogodno izvući kroz otvor na poklopcu peći.
[0014]Ovaj pronalazak poželjno predviđa da se pećni gas koji se izvlači iz kontinualne peći i/ili izduvni gas koji se izvlači iz trupne peći podvrgavaju otprašivanju, i da se izdvojena prašina topi u reaktoru za topljenje prašine. Odvajanje prašine poželjno se odvija u separatom grube prašine, a, ako je potrebno, dodatno i u električnom filteru.
[0015]Reaktor za topljenje prašine služi da se što je moguće više recikliraju prašine izdvojene iz postupka. On je poželjno konstruisan kao plameni topionik postavljen iznad kontinualne peći. Na poželjan način prašine se tope u ciklonskom gorioniku reaktora za topljenje prašine, korišćenjem goriva, npr. prirodnog gasa, i kiseonika i, ako je potrebno, aditiva (npr. krečnjaka). Posle ovoga, rastop se može uvesti u kontinualnu peć. Izduvni gas iz reaktora za topljenje prašine može se hladiti radi uklanjanja resublimata teških metala i otprašiti u filteru sa vrećom. Opciono, pre filtera sa vrećom može biti hemisorpcioni sistem. Očišćeni izduvni gas poželjno se ispušta kroz centralni sistem izduvnog gasa.
[0016]Prema poželjnoj konfiguraciji ovog pronalaska obezbeđeno je da poželjno naknadno sagoreli izduvni gas izvučen iz trupne peći biva propušten kroz kotao-utilizator otpadne toplote za energetsko iskorišćavanje svoje sadržane toplote. U ovom kontekstu poželjno se podrazumeva da je kotao-utilizator otpadne toplote (koji se takođe pominje kao parni generator-utilizator), parni kotao koji koristi vreli pećni gas ili izduvni gas za generisanje vodene pare. Na ovaj način, regeneriše se otpadna toplota postupka koja bi inače kao neiskorišćena otišla u atmosferu, čime se poboljšava energetska efikasnost ovog postrojenja. Generisana vodena para može se, na primer, koristiti za toplanu daljinskog grejanja ili konvertovati u električnu energiju parnom turbinom. Alternativno, kotao-utilizator otpadne toplote može da radi sa termalnim uljem, i regenerisana otpadna toplota može se koristiti u ORC (organski Rankineov ciklus) generisanju električne energije.
[0017]Izduvni gas iz trupne peći ohlađen u kotlu-utilizatoru otpadne toplote i opciono naknadno sagoreo može se poželjno podvrgnuti postupku hemisopcije radi odvajanja SOx, HCI/HF, PCDD/F i visoko volatilnih neorganskih jedinjenja. Pomenuti postupak hemisorpcije poželjno obuhvata injektiranje rashladne vode, hidratisanog krečnjaka (Ca(OH)2) i koksa za ognjišnu peć u tok izduvnog gasa. Posle ovoga može se izvesti otprašivanje izduvnog gasa filterom sa vrećom. Na pogodan način, izdvojene prašine najmanje delimično uvode se u reaktor za topljenje prašine radi ponovnog korišćenja. U cilju zaustavljanja ciklusa volatilnih neorganskih komponenata, deo izdvojene prašine može se pogodno zadržati. Prečišćeni izduvni gas može se ispustiti kroz odvodni dimnjak ventilatorom kojim upravlja kontrola pećnog pritiska.
[0018]Poželjno grubo otrprašeni pećni gas ohlađen do oko 200 - 300°C u kotlu-utilizatoru otpadne toplote, a koji napušta kontinualnu peć može se fino otprašiti električnim filterom. Poželjno je da se odvojene prašine najmanje delimično uvode u reaktor za topljenje prašine radi ponovne upotrebe. Da bi se prekinuli ciklusi volatilnih komponenata, deo izdvojene prašine može se pogodno zadržati.
[0019]Poželjno je da se ovaj pronalazak izvodi tako da se izduvni gas iz trupne peći prečišćava u gore pomenutoj komori za naknadno sagorevanje putem termičkog naknadnog sagorevanja CO i organskih komponenti. Tokom faze puštanja u rad postrojenja za topljenje, pećni gas iz kontinualne peći, koji još uvek ima nisku kalorijsku vrednost, takođe se može sagoreti u komori za naknadno sagorevanje. Dovod potrebnog reakcionog vazduha u komori za naknadno sagorevanje poželjno se izvodi leptirastim ventilom kojim se upravlja analizom izduvnog gasa. Pomenuta analiza izduvnog gasa obuhvata merenje sadržaja 02, CO, S02i/ili HCI tako da su količine reakcionog vazduha po jedinici vremena kao i apsorbensa i adsorbensa za hemisorpciju funkcije odgovarajućih izmerenih vrednosti.
[0020]U nastavku, ovaj pronalazak će biti detaljnije objašnjen putem primernih ostvarenja šematski ilustrovanih na crtežima. Na njima, Fig. 1 ilustruje šematsku strukturu postrojenja za topljenje; Fig. 2 je detaljna ilustracija pećnog korita kontinualne peći u izgledu odozgo; i Fig. 3 prikazuje pećno korito u poprečnom preseku.
[0021]Fig. 1 prikazuje trupnu peć 1 šaržiranu otpadnim metalom, koksom i krečnjakom pomoću potapajuće cevi 2. U delu za punjenje obezbeđene su uvodne brane 3 i 4, pri čemu se njihovo vremensko podešavanje rada obezbeđuje slobodno programibilnim vremenskim uređajem 5, 6 koji omogućava da se uvodne brane 3 i 4 otvore, a zatim ponovo zatvore u, na primer, prethodno utvrđenim intervalima. Na ovaj način se šaržni materijal može uvesti u trupnu peć 1 u određenoj količini. U donjem delu trupne peći 1 postavljen je gorionik 7 koji se snabdeva gorivom, kao što je prirodni gas 8, i kiseonikom 9. Trupna peć 1 radi sa blago redukcionom atmosferom, tako da se može postići delimična oksidacija pećnog gasa uvođenjem reakcionog vazduha 10 u centralni deo trupne peći 1.
[0022]Istopljeni materijal koji obuhvata proizvedeni čelični rastop i akumulisanu trosku ispušta se iz trupne peći 1 kroz izlivni otvor 11 i šaržira se u kontinualnu peć 13 putem šematski prikazane veze 12 i uvodnog otvora 14. Kontinualna peć 13 konstruisana je kao elektrolučna peć čije su elektrode označene sa 15. Na jednom kraju kontinualne peći 13, suprotnom od uvodnog otvora 14, čelični rastop se izliva kroz prvi izlivni otvor 16 koji je konstruisan kao sifon, i uvodi u kazan 17. Troska se izliva u kazan 19 kroz drugi izlivni otvor 18 postavljen na strani šaržiranja. Kiseonični gorionik 20, koji je poželjno konstruisan kao koherentni gorionik, služi da uvede dodatna goriva 21, sprašeni koks 22 i kiseonik 23 u kontinualnu peć 13. Ovo omogućava selektivnu proizvodnju upenjene troske, pri čemu uvedeni ugljenik izaziva direktnu redukciju FeO do Fe uz stvaranje CO. Upenjena troska proizvedena u kontinualnoj peći 13, sa jedne strane, potpomaže obezbeđivanje izolacije, a, sa druge strane, proširuje reakcione uslove povećanjem površine čime se smanjuje sadržaj sumpora i omogućuje teškim metalima da ispare.
[0023]Pećni gas koji nastaje u kontinualnoj peći 13 izvlači se kroz izlaz 24 pećnog gasa. Pećni gas se u ovom slučaju u suštini sastoji od CO i H2. Pećni gas se prvo grubo otpraši u separatoru 25 za grubo otprašivanje, gde je izdvojena prašina označena sa 26. Grubo otprašen pećni gas zatim se provodi kroz kotao-utilizator 27 otpadne toplote, u kome se sadržana toplota pećnog gasa koristi za stvaranje vodene pare. Grubo ohlađeni pećni gas koji je ohlađen do temperature od, na primer, 200°C do 300°C u kotlu-utilizatoru 27 otpadne toplote, zatim se fino otpraši u električnom filteru 28. Posle ovoga, pećni gas se usisava ventilatorom 29, pri čemu pogon 30 ventilatora 29 biva upravljan kao funkcija pritiska koji preovlađuje u kontinualnoj peći 13. Odgovarajući senzor pritiska u peći označen je sa 31, a povezan je sa upravljačkim uređajem 33 preko upravljačkog voda 32 radi podešavanja snage usisavanja ventilatora 29 imajući u vidu prethodno utvrđen podpritisak u kontinualnoj peći 13.
[0024]Pećni gas se zatim podvrgava analizi gasa šematski označenoj sa 34, kojom se utvrđuje sadržaj 02, CO, H2, H20 i CXHV. U početnoj fazi postupka topljenja, ovaj pećni gas obično ima relativno visok sadržaj 02i relativno niske sadržaje redukujućih komponenti, kao što su CO, H2i CXHV tako da se pećni gas pokretanjem ventilatora 35 uvodi u komoru 36 za naknadno sagorevanje. Čim analiza 34 gasa detektuje dovoljan udeo redukujućih komponenti, kao što su, naročito, CO, H20 i CxHy, pećni gas može se uvesti kao gorivo u gorionik 7 trupne peći 1 kroz povratni vod 38 otvaranjem ventila 37. Povratni vod 38 može opciono biti opremljen rezervoarom 39 gasa radi omogućavanja međusmeštaja pećnog gasa za naknadnu upotrebu kao sagorivog gasa u gorioniku 7. Pećni gas uveden u gorionik 7 povratnim vodom 38 može imati temperaturu u opsegu 200°C do 300°C, pri čemu se sadržana toplota pećnog gasa može koristiti za rad trupne peći 1.
[0025]Izduvni gas iz trupne peći 1 ispušta se kroz izlaz 40 i uvodi u komoru 36 za naknadno sagorevanje u kojoj se izvodi termičko naknadno sagorevanje radi prečišćavanja izduvnog gasa od CO i organskih komponenti. Pećni izduvni gas iz trupne peći 1, po pravilu, sadrži CO, H2, H20, C02i C„Hy. U komoru 36 za naknadno sagorevanje uvodi se reakcioni vazduh 41 koji se kontroliše leptirastim ventilom 42, pri čemu se kontrola izvodi kao funkcija vrednosti analize 43 izduvnog gasa. U pomenutoj analizi 43 izduvnog gasa utvrđuje se sadržaj 02, CO, S02i HCI, u kojoj ona može, na primer, da se odvija tako da se kontroliše da izduvni gas ima sadržaj 02u količini od 8 vol.%. Izduvni gas koji izlazi iz komore 36 sagorevanja sprovodi se kroz kotao-utilizator 44 otpadne toplote, koji se koristi za stvaranje vodene pare kao i kotao-utilizator 27 otpadne toplote. Zatim se izduvni gas izlaže postupku 45 hemisorpcije. U ovom postupku, rashladna voda 46, hidratisani kreč 47 i pećni koks 48 injektiraju se u tok izduvnog gasa radi odvajanja SOx, HCI/HF, PCDD/F i visoko volatilnih neorganskih jedinjenja, pri čemu se otprašivanje naknadno izvodi u filteru 49 sa vrećom. U filteru 49 prašine razdvajaju se između ostalog resumblimisani teški metali.
[0026]Ventilator 50 peći služi da podesi definisani podpritisak u trupnoj peći 1, pri čemu vrednosti pritiska daje senzor 51 pritiska, a one se dovode do upravljačkog uređaja 53 kontrolnim vodom 52, pri čemu pomenuti upravljački uređaj pokreće motor 54 ventilatora 50 radi podešavanja respektivno potrebne snage radi usisavanja. Prečišćeni izduvni gas konačno se ispušta kroz dimnjak 55 izduvnog gasa.
[0027]Prašina, koja se ispušta u različitim tačkama, tj., na primer, prašina razdvojena u separatom 25 grube prašine, u električnom filteru 28, ili u filteru 49 sa vrećom, uvodi se u reaktor 56 za topljenje prašine. U ciklonskom gorioniku 57 prašine se, pod redukcionim uslovima, tope gorivima kao što su, npr., prirodni gas 58 i kiseonik 59, i opcioni dodaci 66 za stvaranje troske kao što je krečnjak, pri čemu reaktor 56 za topljenje prašine može biti konstruisan kao, na primer, plameni topionik. Rastop proizveden u reaktoru 56 za topljenje prašine uvodi se u kontinualnu peć 13.
[0028]Fig. 2 je izgled sa gornje strane kontinualne peći 13. Kontinualna peć 13 obuhvata elipsasto pećno korito 60 koje ima znatno veću dimenziju u pravcu 61 proticanja nego poprečno na njega.
[0029]Iz izgleda poprečnog preseka sa Fig. 3 dalje je očigledno da pećno korito 60 ima veću dubinu u središnjem delu nego u ivičnim delovima. Zato se u središnjem delu može smestiti više materijala radi daljeg smanjivanja brzine proticanja rastopa u pravcu strelice 61, a time i nastaje produženo vreme boravka rastopa u kontinualnoj peći 13, koje omogućava rafinaciju metala. Iz Fig. 3 dalje je očigledno da je prvi izlivni otvor 16 izveden sifonskom opekom 62 radi zadržavanja troske 64 koja pliva po čeličnom rastopu 63. Troska 64 izliva se kroz drugi izlivni otvor 18 smešten na suprotnoj strani od prvog izlivnog otvora 16, pri čemu je tu predviđena zaustavna opeka 65.

Claims (14)

1. Postupak za kontinuiranu proizvodnju tečljivog čeličnog rastopa od čeličnih otpadaka, koji obuhvata: kontinuirano topljenje čeličnih otpadaka u trupnoj peći (1), izlivanje proizvedenog čeličnog rastopa i nakupljene troske kroz u donjem delu trupne peći (1) smešten izlivni otvor (11), kontinuirano uvođenje izlivenog čeličnog rastopa i troske u kontinualnu peć (13), kontinuirano pregrevanje i rafinaciju rastopa u kontinualnoj peći (13), kontinuirano i razdvojeno jedno od drugog izlivanje čeličnog rastopa i troske iz kontinualne peći (13), izvlačenje pećnog gasa iz kontinualne peći (13), najmanje delimično otprašivanje pećnog gasa, provođenje najmanje delimično otprašenog pećnog gasa kroz kotao-utilizator (27) otpadne toplote za energetsko iskorišćavanje toplote koju ima, upotrebu pećnog gasa kao gorivog gasa za gorionik (7) trupne peći (1).
2. Postupak prema zahtevu 1, n a z n a č e n t i m e, što se kao kontinualna peć (13) koristi elektrolučna peć čije pećno korito (60) ima veću dimenziju u pravcu (61) proticanja nego poprečno na njega.
3. Postupak prema zahtevu 1 ili 2, n a z n a č e n t i m e, što se iz trupne peći (1) izvučeni izduvni gas vodi na termičko naknadno sagorevanje.
4. Postupak prema zahtevima 1, 2 ili 3, n a z n a č e n time, što se iz kontinualne peći (13) izvučen pećni gas i/ili iz trupne peći (1) izvučeni pećni gas podvrgavaju otprašivanju, a odvojena prašina se topi u reaktoru (56) za topljenje prašine.
5. Postupak prema bilo kom od zahteva 1 do 4, n a z n a č e n t i m e, što se prašina istopljena u reaktoru (56) za topljenje prašine uvodi u kontinualnu peć (13).
6. Postupak prema bilo kom od zahteva 1 do 5, n a z n a č e n t i m e, što se iz trupne peći (1) izvučeni pećni gas vodi u kotao-utilizator (44) otpadne toplote radi energetskog iskorišćavanja toplote koju ima, a u kotlu-utilizatoru (44) otpadne toplote proizvedena para se pogodno koristi u toplani za daljinsko grejanje ili se prevodi u električnu energiju pomoću gasne turbine.
7. Postupak prema bilo kom od zahteva 1 do 6,n a z n a č e n t i me,štose u trupnoj peći (1) i/ili kontinualnoj peći (13) stvara podpritisak.
8. Postrojenje za kontinuiranu proizvodnju tečljivog čeličnog rastopa od čeličnih otpadaka, naročito za izvođenje postupka prema bilo kom od zahteva 1 do 7, koje obuhvata trupnu peć (1) za topljenje čeličnih otpadaka sa izlivnim otvorom (11) za izlivanje proizvedenog rastopa čelika i stvorene troske, i sa izlivnim otvorom (11) povezanu kontinualnu peć (13) za pregrevanje i rafinaciju rastopa čelika, pri čemu kontinualna peć (13) ima na jednom kraju uvodni otvor (14) za uvođenje izlivenog rastopa čelika iz trupne peči (1), a na drugom naspramnom kraju ima smešten prvi izlivni otvor (16) za izlivanje čeličnog rastopa, drugi izlivni otvor (18) smešten razdvojeno od prvog izlivnog otvora za izlivanje troske i izlaz (24) pećnog gasa, pri čemu je izlaz (24) kontinualne peći (13) povezan sa uređajem za otprašivanje i sa kotlom-utilizatorom (27) otpadne toplote tako da izduvni gas može biti proveden kroz kotao-utilzator (27) otpadne toplote, pri čemu se pećni gas uvodi u gorionik (7) trupne peći (1).
9. Postrojenje prema zahtevu 8,n a z n ače n o t i me,štoje kontinualna peć (13) elektrolučna peć čije pećno korito (60) ima veću dimenziju u pravcu (61) proticanja između uvodnog otvora (14) i prvog izlivnog otvora (16) nego poprečno na njega.
10. Postrojenje prema zahtevu8 ili 9, n a z n a č e n o t i m e, štose izduvni gas izvučen iz trupne peći (1) dovodi do termičkog naknadnog sagorevanja.
11. Postrojenje prema zahtevu 8, 9 ili 10,n a z n ače n o t i me,što jeizlaz (24, 40) kontinualne peći (13) i/ili trupne peći (1) povezan sa uređajem za otprašivanje koji je povezan sa reaktorom (56) za topljenje prašine radi topljenja prašine koja je izdvojena u uređaju za otprašivanje.
12. Postrojenje prema zahtevu 11,n a z n ače n o t i me,štoje reaktor (56) za topljenje prašine povezan sa kontinualnom peći (13) kako bi se omogućilo da istopljena prašina bude uvedena u kontinualnu peć (13).
13. Postrojenje prema bilo kom od zahteva 8 do 12, n a z n a č e n o t i m e, što je izlaz (40) trupne peći (1) povezan sa kotlom-utilizatorom (44) otpadne toplote tako da se izduvni gas može provesti kroz taj kotao-utilizator (44) otpadne toplote.
14. Postrojenje prema bilo kom od zahteva 8 do 13, n a z n a č e n o t i m e, što je ventilator (29, 50) povezan sa trupnom peći (1) i/ili kontinualnom peći (13) radi stvaranja podpritiska u trupnoj peći (1) odn. kontinualnoj peći (13).
RS20170185A 2013-02-19 2014-01-23 Postupak i postrojenje za kontinuiranu proizvodnju tečljivog čeličnog rastopa od čeličnih otpadaka RS55708B1 (sr)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
ATA131/2013A AT513281B1 (de) 2013-02-19 2013-02-19 Verfahren und eine Vorrichtung zur kontinuierlichen Erzeugung einer flüssigen Stahlschmelze aus Schrott
PCT/IB2014/000061 WO2014128541A1 (de) 2013-02-19 2014-01-23 Verfahren und eine vorrichtung zur kontinuierlichen erzeugung einer flüssigen stahlschmelze aus schrott
EP14703626.3A EP2959024B8 (de) 2014-01-23 Verfahren und eine vorrichtung zur kontinuierlichen erzeugung einer flüssigen stahlschmelze aus schrott

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RS55708B1 true RS55708B1 (sr) 2017-07-31

Family

ID=50071665

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RS20170185A RS55708B1 (sr) 2013-02-19 2014-01-23 Postupak i postrojenje za kontinuiranu proizvodnju tečljivog čeličnog rastopa od čeličnih otpadaka

Country Status (10)

Country Link
AT (1) AT513281B1 (sr)
DK (1) DK2959024T3 (sr)
ES (1) ES2616905T3 (sr)
HR (1) HRP20170259T1 (sr)
HU (1) HUE033110T2 (sr)
PL (1) PL2959024T3 (sr)
PT (1) PT2959024T (sr)
RS (1) RS55708B1 (sr)
SI (1) SI2959024T1 (sr)
WO (1) WO2014128541A1 (sr)

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2328046A1 (fr) * 1975-10-14 1977-05-13 Siderurgie Fse Inst Rech Procede et dispositif d'elaboration d'acier a partir de produits solides riches en fer
GB2076858B (en) * 1980-04-08 1985-08-21 Nixon Ivor Gray Metallurgical processes utilising particular fuels
DK0470067T3 (da) * 1990-07-26 1996-07-01 Seirlehner Leopold Dipl Ing Fremgangsmåde til smeltning af stål samt indretning til udførelse af fremgangsmåden
DE4215858C2 (de) * 1992-05-14 1995-09-14 Metallgesellschaft Ag Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Stahlschmelzen
LU90154B1 (fr) * 1997-10-17 1999-04-19 Wurth Paul Sa Procede pour la fusion en continu de produits metalliques solides
DE10205660B4 (de) * 2002-02-12 2010-11-25 Sms Siemag Aktiengesellschaft Verfarhen und Vorrichtung zur kontinuierlichen Stahlherstellung unter Einsatz von metallischen Einsatzmaterial

Also Published As

Publication number Publication date
WO2014128541A1 (de) 2014-08-28
DK2959024T3 (en) 2017-02-27
EP2959024A1 (de) 2015-12-30
AT513281B1 (de) 2014-03-15
HUE033110T2 (en) 2017-11-28
ES2616905T3 (es) 2017-06-14
HRP20170259T1 (hr) 2017-04-21
PT2959024T (pt) 2017-03-02
PL2959024T3 (pl) 2017-07-31
SI2959024T1 (sl) 2017-06-30
AT513281A4 (de) 2014-03-15
EP2959024B1 (de) 2016-11-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FI69105C (fi) Saett att ur metalloxidhaltiga material utvinna ingaoende laettflyktiga metaller eller koncentrat av dessa
EA024510B1 (ru) Способ и установка для обработки частиц рудного концентрата, содержащих ценный металл
UA110960C2 (uk) Спосіб регулювання теплоти згорання відхідних газів з установок для одержання чавуну або синтез-газу
CN1333091C (zh) 提取锌的方法和装置
KR20150034259A (ko) 제련 공정 시동
RU2624572C2 (ru) Способ запуска плавильного процесса
KR101346361B1 (ko) 플라즈마 용융로 분위기 조절을 위한 가스 공급시스템 및 이를 이용한 폐기물 처리시스템
US7968045B2 (en) Installation for production of secondary steel based on scrap
RU2604741C2 (ru) Способ и устройство для эксплуатации печи
RU2013146337A (ru) Металлургическая установка с эффективным использованием отходящего тепла
BRPI0710809A2 (pt) processo e usina de fundição direta para produção do metal fundido proveniente de um material de alimentação metalìfero
RU2630155C2 (ru) Способ запуска плавильного процесса
CN103937922A (zh) 一种混合还原炼铁设备及炼铁方法
RS55708B1 (sr) Postupak i postrojenje za kontinuiranu proizvodnju tečljivog čeličnog rastopa od čeličnih otpadaka
RU2648737C1 (ru) Система комплексной безотходной переработки твердых бытовых и промышленных отходов
CN102331169A (zh) 冶炼熔炉
CN107166400A (zh) 生活垃圾一体化热处理系统和方法
CN202182611U (zh) 冶炼熔炉
RS56767B1 (sr) Postupak i postrojenje za obradu i topljenje metala
WO2001038455A1 (en) Retort
WO2009099348A1 (ru) Печь для плавки в жидкой ванне материалов, содержащих цветные, черные металлы и тугоплавкие образования
CA2232610A1 (en) Method of arrangement for melting oxidic slags and combustion residues
JP7555554B1 (ja) 縦型再生アルミ材製造装置
CN104870656B (zh) 一种两阶段熔炼工艺及设备
AU767268B2 (en) Retort